مخزن تحت فشار محفظه های بسته ای هستند که برای ذخیره سازی سیالات (مایعات و گازها) در فشاری بالاتر از فشار اتمسفر طراحی شده اند. این مخازن کاربردهای بسیار متنوعی در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها، صنایع غذایی و دارویی و سایر موارد را دارند. در این مقاله به انواع مخازن اشاره خواهد شد و توضیحات کاملی را بیان می کنیم.
مهم ترین ویژگی های مخزن تحت فشار چیست
- استحکام بالا: این مخازن باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند که بتوانند فشار داخلی سیال را بدون نشت یا ترکیدن تحمل کنند.
- ضد زنگ بودن: در بسیاری از موارد، مخازن تحت فشار باید از موادی ساخته شوند که در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از سیالات ذخیره شده مقاوم باشند.
- قابلیت اطمینان بالا: مخازن تحت فشار باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند که در طول عمر مفید خود به طور قابل اعتمادی کار کنند و خطری برای ایمنی افراد و محیط زیست ایجاد نکنند.
انواع مخازن تحت فشار در صنعت
مخازن تحت فشار را می توان بر اساس معیارهای مختلفی دسته بندی کرد. رایج ترین دسته بندی ها عبارتند از:
1. بر اساس شکل هندسی:
- مخازن استوانه ای: این نوع مخازن رایج ترین نوع مخازن تحت فشار هستند و به صورت عمودی یا افقی ساخته می شوند. مخازن استوانه ای به دلیل ساخت ساده و مقرون به صرفه بودن، کاربردهای بسیار متنوعی دارند.
- مخازن کروی: این نوع مخزن از نظر تئوری، بهترین شکل هندسی برای تحمل فشار هستند. با این حال، ساخت مخازن کروی دشوارتر و گران تر از مخازن استوانه ای است. به همین دلیل، از مخازن کروی بیشتر در مواردی استفاده می شود که نیاز به تحمل فشارهای بسیار بالا باشد.
- مخازن مخروطی: این نوع مخازن کمتر از دو نوع دیگر رایج هستند و در موارد خاصی مانند مخازن ذخیره سازی بذر و غلات استفاده می شوند.
2. بر اساس کاربرد:
- مخازن ذخیره سازی: برای ذخیره سازی سیالات در فشار ثابت استفاده می شوند. رایج ترین کاربرد این نوع مخازن، ذخیره سازی آب، گاز و مایعات فرآوری شده در صنایع مختلف است.
- مخازن مبدل حرارتی: این نوع مخازن برای انتقال حرارت بین دو سیال استفاده می شوند. مخازن مبدل حرارتی در صنایع مختلفی از جمله نیروگاه ها، پالایشگاه ها و صنایع شیمیایی کاربرد دارند.
- مخازن واکنش: این نوع مخازن برای انجام واکنش های شیمیایی تحت فشار استفاده می شوند. مخازن واکنش در صنایع مختلفی از جمله داروسازی، مواد شیمیایی و صنایع غذایی کاربرد دارند.
3. بر اساس جنس:
- فولاد: رایج ترین ماده برای ساخت مخازن تحت فشار، فولاد است. فولاد به دلیل استحکام بالا، چقرمگی و قابلیت جوشکاری خوب، برای ساخت مخازن با فشارهای مختلف مناسب است.
- آلومینیوم: آلومینیوم گزینه ای سبک تر و ارزان تر از فولاد است. با این حال، استحکام آلومینیوم به اندازه فولاد نیست و به همین دلیل، از آن برای ساخت مخازن با فشارهای پایین تر استفاده می شود.
- فولاد ضد زنگ: فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی و فرسایش مقاوم است و به همین دلیل، برای ساخت مخازن تحت فشار که برای ذخیره سازی سیالات خورنده استفاده می شوند، مناسب است.
علاوه بر دسته بندی های فوق، مخزن تحت فشار را می توان بر اساس معیارهای دیگری مانند ضخامت دیواره، نوع اتصال، نوع شیرآلات و سایر موارد نیز دسته بندی کرد.
نکات مهم در طراحی و ساخت مخزن تحت فشار
طراحی و ساخت مخازن تحت فشار فرآیندی پیچیده و حساس است که باید توسط مهندسین با تجربه و متخصص انجام شود. در طراحی این مخازن باید به موارد زیر توجه شود:
- خواص فیزیکی و شیمیایی سیال: مخزن باید از موادی ساخته شود که در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از سیال ذخیره شده مقاوم باشند.
- ابعاد و شکل مخزن: ابعاد و شکل مخزن باید به گونه ای انتخاب شوند که علاوه بر تحمل فشار و دمای سیال، از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد.
- مقررات و استانداردها: طراحی و ساخت این مخازن باید مطابق با مقررات و استانداردهای مربوطه باشد.
در ساخت مخازن تحت فشار نیز باید به موارد زیر توجه شود:
- کیفیت مواد: از مواد اولیه با کیفیت بالا باید استفاده شود.
- دقت جوشکاری: جوشکاری باید با دقت و ظرافت بالا انجام شود تا از هرگونه نقص و درز در بدنه مخزن جلوگیری شود.
- بازرسی و تست: مخازن باید قبل از استفاده، به طور کامل بازرسی و تست شوند تا از سلامت و عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود.
رعایت نکات فوق الذکر در طراحی و ساخت مخازن تحت فشار، از بروز هرگونه حادثه و خطرات جانی و مالی جلوگیری می کند.
بازرسی مخازن تحت فشار
این بازرسی شامل مراحل مختلفی است که به طور خلاصه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. بررسی مدارک:
- بازرس، مدارک مربوط به مخزن تحت فشار مانند نقشه ها، مشخصات فنی، گزارش های بازرسی های قبلی و غیره را بررسی می کند.
- این مدارک به بازرس کمک می کند تا با طراحی، ساخت و سابقه عملکرد مخزن آشنا شود.
2. بازرسی بصری:
- سطوح داخلی و خارجی مخزن به منظور شناسایی هرگونه نقص قابل مشاهده مانند ترک، خوردگی، تغییر شکل، نشت و غیره به دقت بررسی می شود.
- از ابزارهایی مانند چراغ قوه، آینه و دوربین برای این کار استفاده می شود.
3. تست های غیر مخرب:
- از روش های مختلفی برای بررسی دقیق تر مخزن و شناسایی عیوب پنهان استفاده می شود. این تست های غیر مخرب شامل موارد زیر می شوند:
- آزمایش التراسونیک: امواج صوتی با فرکانس بالا برای تشخیص ترک ها و سایر عیوب در زیر سطح استفاده می شود.
- آزمایش رادیوگرافی: از اشعه ایکس یا اشعه گاما برای ایجاد تصاویر از داخل مخزن و شناسایی ترک ها و سایر عیوب استفاده می شود.
- آزمایش ذرات مغناطیسی: ذرات مغناطیسی برای یافتن ترک ها در مواد مغناطیسی استفاده می شود.
- آزمایش مایع نافذ: از مایع رنگی برای یافتن ترک ها و سایر عیوب در سطوح غیر متخلخل استفاده می شود.
4. ارزیابی و گزارش دهی:
- بازرس نتایج بازرسی را ارزیابی می کند و در گزارشی جامع ارائه می دهد.
- این گزارش شامل جزئیات هرگونه نقصی که پیدا شده است، توصیه هایی برای تعمیر یا تعویض و همچنین زمان بندی بازرسی های بعدی می باشد.
نکات مهم:
- فرکانس بازرسی ها به عوامل مختلفی از جمله نوع مخزن، سیال مورد استفاده و خطرات مرتبط با خرابی بستگی دارد.
- الزامات بازرسی مخازن تحت فشار در استانداردهای مختلفی مانند ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) و API Standard 510 مشخص شده است.
- انجام بازرسی مخازن تحت فشار باید توسط بازرسان واجد شرایط و با استفاده از تجهیزات مناسب انجام شود.
سخن آخر
ایمنی مخازن تحت فشار توسط شرکت های بازرسی نظارت می شوند. این شرکت ها دارای مجوزات رسمی از سازمان استاندارد ملی کشور می باشند و مخزن تحت فشار را طبق چک لیستی که برای آنها تعریف شده است بازرسی می نمایند.
شرکت دیدبان سنجش امیر کبیر یکی از بهترین شرکت های بازرسی در این زمینه می باشد. این مجموعه توسط متخصصان در این زمینه، به خوبی بازرسی های لازم را انجام داده و گزارشات لازم را به کارفرما اعلام می دارند. برای کسب اطلاع بیشتر از روند بازرسی مخازن تحت فشار به این لینک مراجعه نمایید.
